box/box.c

   1 /*
   2  *      A Simple Sandbox for MO-Eval
   3  *
   4  *      (c) 2001--2008 Martin Mares <mj@ucw.cz>
   5  */
   6
   7 #define _LARGEFILE64_SOURCE
   8 #define _GNU_SOURCE
   9
  10 #include <errno.h>
  11 #include <stdio.h>
  12 #include <fcntl.h>
  13 #include <stdlib.h>
  14 #include <string.h>
  15 #include <stdarg.h>
  16 #include <unistd.h>
  17 #include <getopt.h>
  18 #include <time.h>
  19 #include <sys/wait.h>
  20 #include <sys/user.h>
  21 #include <sys/time.h>
  22 #include <sys/ptrace.h>
  23 #include <sys/signal.h>
  24 #include <sys/sysinfo.h>
  25 #include <sys/syscall.h>
  26 #include <sys/resource.h>
  27
  28 #define NONRET __attribute__((noreturn))
  29 #define UNUSED __attribute__((unused))
  30 #define ARRAY_SIZE(a) (int)(sizeof(a)/sizeof(a[0]))
  31
  32 static int filter_syscalls;             /* 0=off, 1=liberal, 2=totalitarian */
  33 static int timeout;                     /* milliseconds */
  34 static int wall_timeout;
  35 static int pass_environ;
  36 static int file_access;
  37 static int verbose;
  38 static int memory_limit;
  39 static char *redir_stdin, *redir_stdout, *redir_stderr;
  40 static char *set_cwd;
  41
  42 static pid_t box_pid;
  43 static int is_ptraced;
  44 static volatile int timer_tick;
  45 static struct timeval start_time;
  46 static int ticks_per_sec;
  47 static int exec_seen;
  48 static int partial_line;
  49
  50 static void die(char *msg, ...) NONRET;
  51
  52 /*** Meta-files ***/
  53
  54 static FILE *metafile;
  55
  56 static void
  57 meta_open(const char *name)
  58 {
  59   if (!strcmp(name, "-"))
  60     {
  61       metafile = stdout;
  62       return;
  63     }
  64   metafile = fopen(name, "w");
  65   if (!metafile)
  66     die("Failed to open metafile '%s'",name);
  67 }
  68
  69 static void
  70 meta_close(void)
  71 {
  72   if (metafile && metafile != stdout)
  73     fclose(metafile);
  74 }
  75
  76 static void __attribute__((format(printf,1,2)))
  77 meta_printf(const char *fmt, ...)
  78 {
  79   if (!metafile)
  80     return;
  81
  82   va_list args;
  83   va_start(args, fmt);
  84   vfprintf(metafile, fmt, args);
  85   va_end(args);
  86 }
  87
  88 static int total_ms, wall_ms;
  89
  90 static void
  91 final_stats(struct rusage *rus)
  92 {
  93   struct timeval total, now, wall;
  94   timeradd(&rus->ru_utime, &rus->ru_stime, &total);
  95   total_ms = total.tv_sec*1000 + total.tv_usec/1000;
  96   gettimeofday(&now, NULL);
  97   // FIXME: We are not guaranteed to have start_time always initialized
  98   timersub(&now, &start_time, &wall);
  99   wall_ms = wall.tv_sec*1000 + wall.tv_usec/1000;
 100
 101   meta_printf("time:%d.%03d\n", total_ms/1000, total_ms%1000);
 102   meta_printf("time-wall:%d.%03d\n", wall_ms/1000, wall_ms%1000);
 103 }
 104
 105 /*** Messages and exits ***/
 106
 107 static void NONRET
 108 box_exit(int rc)
 109 {
 110   if (box_pid > 0)
 111     {
 112       if (is_ptraced)
 113         ptrace(PTRACE_KILL, box_pid);
 114       kill(-box_pid, SIGKILL);
 115       kill(box_pid, SIGKILL);
 116
 117       struct rusage rus;
 118       int stat;
 119       int p = wait4(box_pid, &stat, 0, &rus);
 120       if (p < 0)
 121         fprintf(stderr, "UGH: Lost track of the process\n");
 122       else
 123         final_stats(&rus);
 124     }
 125   meta_close();
 126   exit(rc);
 127 }
 128
 129 static void
 130 flush_line(void)
 131 {
 132   if (partial_line)
 133     fputc('\n', stderr);
 134   partial_line = 0;
 135 }
 136
 137 static void NONRET __attribute__((format(printf,1,2)))
 138 die(char *msg, ...)
 139 {
 140   va_list args;
 141   va_start(args, msg);
 142   flush_line();
 143   vfprintf(stderr, msg, args);
 144   fputc('\n', stderr);
 145   box_exit(2);
 146 }
 147
 148 static void NONRET __attribute__((format(printf,1,2)))
 149 err(char *msg, ...)
 150 {
 151   va_list args;
 152   va_start(args, msg);
 153   flush_line();
 154   vfprintf(stderr, msg, args);
 155   fputc('\n', stderr);
 156   box_exit(1);
 157 }
 158
 159 static void __attribute__((format(printf,1,2)))
 160 msg(char *msg, ...)
 161 {
 162   va_list args;
 163   va_start(args, msg);
 164   if (verbose)
 165     {
 166       int len = strlen(msg);
 167       if (len > 0)
 168         partial_line = (msg[len-1] != '\n');
 169       vfprintf(stderr, msg, args);
 170       fflush(stderr);
 171     }
 172   va_end(args);
 173 }
 174
 175 static void *
 176 xmalloc(size_t size)
 177 {
 178   void *p = malloc(size);
 179   if (!p)
 180     die("Out of memory");
 181   return p;
 182 }
 183
 184 /*** Syscall rules ***/
 185
 186 static const char * const syscall_names[] = {
 187 #include "box/syscall-table.h"
 188 };
 189 #define NUM_SYSCALLS ARRAY_SIZE(syscall_names)
 190 #define NUM_ACTIONS (NUM_SYSCALLS+64)
 191
 192 enum action {
 193   A_DEFAULT,            // Use the default action
 194   A_NO,                 // Always forbid
 195   A_YES,                // Always permit
 196   A_FILENAME,           // Permit if arg1 is a known filename
 197   A_LIBERAL = 128,      // Valid only in liberal mode
 198 };
 199
 200 static unsigned char syscall_action[NUM_ACTIONS] = {
 201 #define S(x) [__NR_##x]
 202
 203     // Syscalls permitted for specific file names
 204     S(open) = A_FILENAME,
 205     S(creat) = A_FILENAME,
 206     S(unlink) = A_FILENAME,
 207     S(oldstat) = A_FILENAME,
 208     S(access) = A_FILENAME,
 209     S(oldlstat) = A_FILENAME,
 210     S(truncate) = A_FILENAME,
 211     S(stat) = A_FILENAME,
 212     S(lstat) = A_FILENAME,
 213     S(truncate64) = A_FILENAME,
 214     S(stat64) = A_FILENAME,
 215     S(lstat64) = A_FILENAME,
 216     S(readlink) = A_FILENAME,
 217
 218     // Syscalls permitted always
 219     S(exit) = A_YES,
 220     S(read) = A_YES,
 221     S(write) = A_YES,
 222     S(close) = A_YES,
 223     S(lseek) = A_YES,
 224     S(getpid) = A_YES,
 225     S(getuid) = A_YES,
 226     S(oldfstat) = A_YES,
 227     S(dup) = A_YES,
 228     S(brk) = A_YES,
 229     S(getgid) = A_YES,
 230     S(geteuid) = A_YES,
 231     S(getegid) = A_YES,
 232     S(dup2) = A_YES,
 233     S(ftruncate) = A_YES,
 234     S(fstat) = A_YES,
 235     S(personality) = A_YES,
 236     S(_llseek) = A_YES,
 237     S(readv) = A_YES,
 238     S(writev) = A_YES,
 239     S(getresuid) = A_YES,
 240 #ifdef __NR_pread64
 241     S(pread64) = A_YES,
 242     S(pwrite64) = A_YES,
 243 #else
 244     S(pread) = A_YES,
 245     S(pwrite) = A_YES,
 246 #endif
 247     S(ftruncate64) = A_YES,
 248     S(fstat64) = A_YES,
 249     S(fcntl) = A_YES,
 250     S(fcntl64) = A_YES,
 251     S(mmap) = A_YES,
 252     S(munmap) = A_YES,
 253     S(ioctl) = A_YES,
 254     S(uname) = A_YES,
 255     S(gettid) = A_YES,
 256     S(set_thread_area) = A_YES,
 257     S(get_thread_area) = A_YES,
 258     S(exit_group) = A_YES,
 259
 260     // Syscalls permitted only in liberal mode
 261     S(time) = A_YES | A_LIBERAL,
 262     S(alarm) = A_YES | A_LIBERAL,
 263     S(pause) = A_YES | A_LIBERAL,
 264     S(signal) = A_YES | A_LIBERAL,
 265     S(fchmod) = A_YES | A_LIBERAL,
 266     S(sigaction) = A_YES | A_LIBERAL,
 267     S(sgetmask) = A_YES | A_LIBERAL,
 268     S(ssetmask) = A_YES | A_LIBERAL,
 269     S(sigsuspend) = A_YES | A_LIBERAL,
 270     S(sigpending) = A_YES | A_LIBERAL,
 271     S(getrlimit) = A_YES | A_LIBERAL,
 272     S(getrusage) = A_YES | A_LIBERAL,
 273     S(ugetrlimit) = A_YES | A_LIBERAL,
 274     S(gettimeofday) = A_YES | A_LIBERAL,
 275     S(select) = A_YES | A_LIBERAL,
 276     S(readdir) = A_YES | A_LIBERAL,
 277     S(setitimer) = A_YES | A_LIBERAL,
 278     S(getitimer) = A_YES | A_LIBERAL,
 279     S(sigreturn) = A_YES | A_LIBERAL,
 280     S(mprotect) = A_YES | A_LIBERAL,
 281     S(sigprocmask) = A_YES | A_LIBERAL,
 282     S(getdents) = A_YES | A_LIBERAL,
 283     S(getdents64) = A_YES | A_LIBERAL,
 284     S(_newselect) = A_YES | A_LIBERAL,
 285     S(fdatasync) = A_YES | A_LIBERAL,
 286     S(mremap) = A_YES | A_LIBERAL,
 287     S(poll) = A_YES | A_LIBERAL,
 288     S(getcwd) = A_YES | A_LIBERAL,
 289     S(nanosleep) = A_YES | A_LIBERAL,
 290     S(rt_sigreturn) = A_YES | A_LIBERAL,
 291     S(rt_sigaction) = A_YES | A_LIBERAL,
 292     S(rt_sigprocmask) = A_YES | A_LIBERAL,
 293     S(rt_sigpending) = A_YES | A_LIBERAL,
 294     S(rt_sigtimedwait) = A_YES | A_LIBERAL,
 295     S(rt_sigqueueinfo) = A_YES | A_LIBERAL,
 296     S(rt_sigsuspend) = A_YES | A_LIBERAL,
 297     S(mmap2) = A_YES | A_LIBERAL,
 298     S(_sysctl) = A_YES | A_LIBERAL,
 299 #undef S
 300 };
 301
 302 static const char *
 303 syscall_name(unsigned int id, char *buf)
 304 {
 305   if (id < NUM_SYSCALLS && syscall_names[id])
 306     return syscall_names[id];
 307   else
 308     {
 309       sprintf(buf, "#%d", id);
 310       return buf;
 311     }
 312 }
 313
 314 static int
 315 syscall_by_name(char *name)
 316 {
 317   for (unsigned int i=0; i<NUM_SYSCALLS; i++)
 318     if (syscall_names[i] && !strcmp(syscall_names[i], name))
 319       return i;
 320   if (name[0] == '#')
 321     name++;
 322   if (!*name)
 323     return -1;
 324   char *ep;
 325   unsigned long l = strtoul(name, &ep, 0);
 326   if (*ep)
 327     return -1;
 328   if (l >= NUM_ACTIONS)
 329     return NUM_ACTIONS;
 330   return l;
 331 }
 332
 333 static int
 334 set_syscall_action(char *a)
 335 {
 336   char *sep = strchr(a, '=');
 337   enum action act = A_YES;
 338   if (sep)
 339     {
 340       *sep++ = 0;
 341       if (!strcmp(sep, "yes"))
 342         act = A_YES;
 343       else if (!strcmp(sep, "no"))
 344         act = A_NO;
 345       else if (!strcmp(sep, "file"))
 346         act = A_FILENAME;
 347       else
 348         return 0;
 349     }
 350
 351   int sys = syscall_by_name(a);
 352   if (sys < 0)
 353     die("Unknown syscall `%s'", a);
 354   if (sys >= NUM_ACTIONS)
 355     die("Syscall `%s' out of range", a);
 356   syscall_action[sys] = act;
 357   return 1;
 358 }
 359
 360 /*** Path rules ***/
 361
 362 struct path_rule {
 363   char *path;
 364   enum action action;
 365   struct path_rule *next;
 366 };
 367
 368 static struct path_rule default_path_rules[] = {
 369   { "/etc/", A_YES },
 370   { "/lib/", A_YES },
 371   { "/usr/lib/", A_YES },
 372   { "/opt/lib/", A_YES },
 373   { "/usr/share/zoneinfo/", A_YES },
 374   { "/usr/share/locale/", A_YES },
 375   { "/dev/null", A_YES },
 376   { "/dev/zero", A_YES },
 377   { "/proc/meminfo", A_YES },
 378   { "/proc/self/stat", A_YES },
 379   { "/proc/self/exe", A_YES },                  // Needed by FPC 2.0.x runtime
 380 };
 381
 382 static struct path_rule *user_path_rules;
 383 static struct path_rule **last_path_rule = &user_path_rules;
 384
 385 static int
 386 set_path_action(char *a)
 387 {
 388   char *sep = strchr(a, '=');
 389   enum action act = A_YES;
 390   if (sep)
 391     {
 392       *sep++ = 0;
 393       if (!strcmp(sep, "yes"))
 394         act = A_YES;
 395       else if (!strcmp(sep, "no"))
 396         act = A_NO;
 397       else
 398         return 0;
 399     }
 400
 401   struct path_rule *r = xmalloc(sizeof(*r) + strlen(a) + 1);
 402   r->path = (char *)(r+1);
 403   strcpy(r->path, a);
 404   r->action = act;
 405   r->next = NULL;
 406   *last_path_rule = r;
 407   last_path_rule = &r->next;
 408   return 1;
 409 }
 410
 411 static enum action
 412 match_path_rule(struct path_rule *r, char *path)
 413 {
 414   char *rr = r->path;
 415   while (*rr)
 416     if (*rr++ != *path++)
 417       {
 418         if (rr[-1] == '/' && !path[-1])
 419           break;
 420         return A_DEFAULT;
 421       }
 422   if (rr > r->path && rr[-1] != '/' && *path)
 423     return A_DEFAULT;
 424   return r->action;
 425 }
 426
 427 /*** Environment rules ***/
 428
 429 struct env_rule {
 430   char *var;                    // Variable to match
 431   char *val;                    // ""=clear, NULL=inherit
 432   int var_len;
 433   struct env_rule *next;
 434 };
 435
 436 static struct env_rule *first_env_rule;
 437 static struct env_rule **last_env_rule = &first_env_rule;
 438
 439 static struct env_rule default_env_rules[] = {
 440   { "LIBC_FATAL_STDERR_", "1" }
 441 };
 442
 443 static int
 444 set_env_action(char *a0)
 445 {
 446   struct env_rule *r = xmalloc(sizeof(*r) + strlen(a0) + 1);
 447   char *a = (char *)(r+1);
 448   strcpy(a, a0);
 449
 450   char *sep = strchr(a, '=');
 451   if (sep == a)
 452     return 0;
 453   r->var = a;
 454   if (sep)
 455     {
 456       *sep++ = 0;
 457       r->val = sep;
 458     }
 459   else
 460     r->val = NULL;
 461   *last_env_rule = r;
 462   last_env_rule = &r->next;
 463   r->next = NULL;
 464   return 1;
 465 }
 466
 467 static int
 468 match_env_var(char *env_entry, struct env_rule *r)
 469 {
 470   if (strncmp(env_entry, r->var, r->var_len))
 471     return 0;
 472   return (env_entry[r->var_len] == '=');
 473 }
 474
 475 static void
 476 apply_env_rule(char **env, int *env_sizep, struct env_rule *r)
 477 {
 478   // First remove the variable if already set
 479   int pos = 0;
 480   while (pos < *env_sizep && !match_env_var(env[pos], r))
 481     pos++;
 482   if (pos < *env_sizep)
 483     {
 484       (*env_sizep)--;
 485       env[pos] = env[*env_sizep];
 486       env[*env_sizep] = NULL;
 487     }
 488
 489   // What is the new value?
 490   char *new;
 491   if (r->val)
 492     {
 493       if (!r->val[0])
 494         return;
 495       new = xmalloc(r->var_len + 1 + strlen(r->val) + 1);
 496       sprintf(new, "%s=%s", r->var, r->val);
 497     }
 498   else
 499     {
 500       pos = 0;
 501       while (environ[pos] && !match_env_var(environ[pos], r))
 502         pos++;
 503       if (!(new = environ[pos]))
 504         return;
 505     }
 506
 507   // Add it at the end of the array
 508   env[(*env_sizep)++] = new;
 509   env[*env_sizep] = NULL;
 510 }
 511
 512 static char **
 513 setup_environment(void)
 514 {
 515   // Link built-in rules with user rules
 516   for (int i=ARRAY_SIZE(default_env_rules)-1; i >= 0; i--)
 517     {
 518       default_env_rules[i].next = first_env_rule;
 519       first_env_rule = &default_env_rules[i];
 520     }
 521
 522   // Scan the original environment
 523   char **orig_env = environ;
 524   int orig_size = 0;
 525   while (orig_env[orig_size])
 526     orig_size++;
 527
 528   // For each rule, reserve one more slot and calculate length
 529   int num_rules = 0;
 530   for (struct env_rule *r = first_env_rule; r; r=r->next)
 531     {
 532       num_rules++;
 533       r->var_len = strlen(r->var);
 534     }
 535
 536   // Create a new environment
 537   char **env = xmalloc((orig_size + num_rules + 1) * sizeof(char *));
 538   int size;
 539   if (pass_environ)
 540     {
 541       memcpy(env, environ, orig_size * sizeof(char *));
 542       size = orig_size;
 543     }
 544   else
 545     size = 0;
 546   env[size] = NULL;
 547
 548   // Apply the rules one by one
 549   for (struct env_rule *r = first_env_rule; r; r=r->next)
 550     apply_env_rule(env, &size, r);
 551
 552   // Return the new env and pass some gossip
 553   if (verbose > 1)
 554     {
 555       fprintf(stderr, "Passing environment:\n");
 556       for (int i=0; env[i]; i++)
 557         fprintf(stderr, "\t%s\n", env[i]);
 558     }
 559   return env;
 560 }
 561
 562 /*** Syscall checks ***/
 563
 564 static void
 565 valid_filename(unsigned long addr)
 566 {
 567   char namebuf[4096], *p, *end;
 568   static int mem_fd;
 569
 570   if (!file_access)
 571     err("File access forbidden");
 572   if (file_access >= 9)
 573     return;
 574
 575   if (!mem_fd)
 576     {
 577       sprintf(namebuf, "/proc/%d/mem", (int) box_pid);
 578       mem_fd = open(namebuf, O_RDONLY);
 579       if (mem_fd < 0)
 580         die("open(%s): %m", namebuf);
 581     }
 582   p = end = namebuf;
 583   do
 584     {
 585       if (p >= end)
 586         {
 587           int remains = PAGE_SIZE - (addr & (PAGE_SIZE-1));
 588           int l = namebuf + sizeof(namebuf) - end;
 589           if (l > remains)
 590             l = remains;
 591           if (!l)
 592             err("Access to file with name too long");
 593           if (lseek64(mem_fd, addr, SEEK_SET) < 0)
 594             die("lseek64(mem): %m");
 595           remains = read(mem_fd, end, l);
 596           if (remains < 0)
 597             die("read(mem): %m");
 598           if (!remains)
 599             err("Access to file with name out of memory");
 600           end += l;
 601           addr += l;
 602         }
 603     }
 604   while (*p++);
 605
 606   msg("[%s] ", namebuf);
 607   if (file_access >= 3)
 608     return;
 609
 610   // Everything in current directory is permitted
 611   if (!strchr(namebuf, '/') && strcmp(namebuf, ".."))
 612     return;
 613
 614   // ".." anywhere in the path is forbidden
 615   enum action act = A_DEFAULT;
 616   if (strstr(namebuf, ".."))
 617     act = A_NO;
 618
 619   // Scan user rules
 620   for (struct path_rule *r = user_path_rules; r && !act; r=r->next)
 621     act = match_path_rule(r, namebuf);
 622
 623   // Scan built-in rules
 624   if (file_access >= 2)
 625     for (int i=0; i<ARRAY_SIZE(default_path_rules) && !act; i++)
 626       act = match_path_rule(&default_path_rules[i], namebuf);
 627
 628   if (act != A_YES)
 629     err("Forbidden access to file `%s'", namebuf);
 630 }
 631
 632 static int
 633 valid_syscall(struct user *u)
 634 {
 635   unsigned int sys = u->regs.orig_eax;
 636   enum action act = (sys < NUM_ACTIONS) ? syscall_action[sys] : A_DEFAULT;
 637
 638   if (act & A_LIBERAL)
 639     {
 640       if (filter_syscalls == 1)
 641         act &= ~A_LIBERAL;
 642       else
 643         act = A_DEFAULT;
 644     }
 645   switch (act)
 646     {
 647     case A_YES:
 648       return 1;
 649     case A_NO:
 650       return 0;
 651     case A_FILENAME:
 652       valid_filename(u->regs.ebx);
 653       return 1;
 654     default: ;
 655     }
 656
 657   switch (sys)
 658     {
 659     case __NR_kill:
 660       if (u->regs.ebx == box_pid)
 661         err("Committed suicide by signal %d", (int)u->regs.ecx);
 662       return 0;
 663     case __NR_tgkill:
 664       if (u->regs.ebx == box_pid && u->regs.ecx == box_pid)
 665         err("Committed suicide by signal %d", (int)u->regs.edx);
 666       return 0;
 667     default:
 668       return 0;
 669     }
 670 }
 671
 672 static void
 673 signal_alarm(int unused UNUSED)
 674 {
 675   /* Time limit checks are synchronous, so we only schedule them there. */
 676   timer_tick = 1;
 677   alarm(1);
 678 }
 679
 680 static void
 681 signal_int(int unused UNUSED)
 682 {
 683   /* Interrupts are fatal, so no synchronization requirements. */
 684   err("Interrupted");
 685 }
 686
 687 static void
 688 check_timeout(void)
 689 {
 690   if (wall_timeout)
 691     {
 692       struct timeval now, wall;
 693       int wall_ms;
 694       gettimeofday(&now, NULL);
 695       timersub(&now, &start_time, &wall);
 696       wall_ms = wall.tv_sec*1000 + wall.tv_usec/1000;
 697       if (wall_ms > wall_timeout)
 698         err("Time limit exceeded (wall clock)");
 699       if (verbose > 1)
 700         fprintf(stderr, "[wall time check: %d msec]\n", wall_ms);
 701     }
 702   if (timeout)
 703     {
 704       char buf[4096], *x;
 705       int c, utime, stime, ms;
 706       static int proc_status_fd;
 707       if (!proc_status_fd)
 708         {
 709           sprintf(buf, "/proc/%d/stat", (int) box_pid);
 710           proc_status_fd = open(buf, O_RDONLY);
 711           if (proc_status_fd < 0)
 712             die("open(%s): %m", buf);
 713         }
 714       lseek(proc_status_fd, 0, SEEK_SET);
 715       if ((c = read(proc_status_fd, buf, sizeof(buf)-1)) < 0)
 716         die("read on /proc/$pid/stat: %m");
 717       if (c >= (int) sizeof(buf) - 1)
 718         die("/proc/$pid/stat too long");
 719       buf[c] = 0;
 720       x = buf;
 721       while (*x && *x != ' ')
 722         x++;
 723       while (*x == ' ')
 724         x++;
 725       if (*x++ != '(')
 726         die("proc syntax error 1");
 727       while (*x && (*x != ')' || x[1] != ' '))
 728         x++;
 729       while (*x == ')' || *x == ' ')
 730         x++;
 731       if (sscanf(x, "%*c %*d %*d %*d %*d %*d %*d %*d %*d %*d %*d %d %d", &utime, &stime) != 2)
 732         die("proc syntax error 2");
 733       ms = (utime + stime) * 1000 / ticks_per_sec;
 734       if (verbose > 1)
 735         fprintf(stderr, "[time check: %d msec]\n", ms);
 736       if (ms > timeout)
 737         err("Time limit exceeded");
 738     }
 739 }
 740
 741 static void
 742 boxkeeper(void)
 743 {
 744   int syscall_count = 0;
 745   struct sigaction sa;
 746
 747   is_ptraced = 1;
 748   bzero(&sa, sizeof(sa));
 749   sa.sa_handler = signal_int;
 750   sigaction(SIGINT, &sa, NULL);
 751   gettimeofday(&start_time, NULL);
 752   ticks_per_sec = sysconf(_SC_CLK_TCK);
 753   if (ticks_per_sec <= 0)
 754     die("Invalid ticks_per_sec!");
 755   if (timeout || wall_timeout)
 756     {
 757       sa.sa_handler = signal_alarm;
 758       sigaction(SIGALRM, &sa, NULL);
 759       alarm(1);
 760     }
 761   for(;;)
 762     {
 763       struct rusage rus;
 764       int stat;
 765       pid_t p;
 766       if (timer_tick)
 767         {
 768           check_timeout();
 769           timer_tick = 0;
 770         }
 771       p = wait4(box_pid, &stat, WUNTRACED, &rus);
 772       if (p < 0)
 773         {
 774           if (errno == EINTR)
 775             continue;
 776           die("wait4: %m");
 777         }
 778       if (p != box_pid)
 779         die("wait4: unknown pid %d exited!", p);
 780       if (WIFEXITED(stat))
 781         {
 782           box_pid = 0;
 783           final_stats(&rus);
 784           // FIXME: If the process has exited before being ptraced, signal an internal error
 785           if (WEXITSTATUS(stat))
 786             err("Exited with error status %d", WEXITSTATUS(stat));
 787           if (timeout && total_ms > timeout)
 788             err("Time limit exceeded");
 789           if (wall_timeout && wall_ms > wall_timeout)
 790             err("Time limit exceeded (wall clock)");
 791           flush_line();
 792           fprintf(stderr, "OK (%d.%03d sec real, %d.%03d sec wall, %d syscalls)\n",
 793               total_ms/1000, total_ms%1000,
 794               wall_ms/1000, wall_ms%1000,
 795               syscall_count);
 796           box_exit(0);
 797         }
 798       if (WIFSIGNALED(stat))
 799         {
 800           box_pid = 0;
 801           err("Caught fatal signal %d%s", WTERMSIG(stat), (syscall_count ? "" : " during startup"));
 802         }
 803       if (WIFSTOPPED(stat))
 804         {
 805           int sig = WSTOPSIG(stat);
 806           if (sig == SIGTRAP)
 807             {
 808               struct user u;
 809               static int stop_count = -1;
 810               if (ptrace(PTRACE_GETREGS, box_pid, NULL, &u) < 0)
 811                 die("ptrace(PTRACE_GETREGS): %m");
 812               stop_count++;
 813               if (!stop_count)                  /* Traceme request */
 814                 msg(">> Traceme request caught\n");
 815               else if (stop_count & 1)          /* Syscall entry */
 816                 {
 817                   char namebuf[32];
 818                   msg(">> Syscall %-12s (%08lx,%08lx,%08lx) ", syscall_name(u.regs.orig_eax, namebuf), u.regs.ebx, u.regs.ecx, u.regs.edx);
 819                   if (!exec_seen)
 820                     {
 821                       msg("[master] ");
 822                       if (u.regs.orig_eax == __NR_execve)
 823                         exec_seen = 1;
 824                     }
 825                   else if (valid_syscall(&u))
 826                     syscall_count++;
 827                   else
 828                     {
 829                       /*
 830                        * Unfortunately, PTRACE_KILL kills _after_ the syscall completes,
 831                        * so we have to change it to something harmless (e.g., an undefined
 832                        * syscall) and make the program continue.
 833                        */
 834                       unsigned int sys = u.regs.orig_eax;
 835                       u.regs.orig_eax = 0xffffffff;
 836                       if (ptrace(PTRACE_SETREGS, box_pid, NULL, &u) < 0)
 837                         die("ptrace(PTRACE_SETREGS): %m");
 838                       err("Forbidden syscall %s", syscall_name(sys, namebuf));
 839                     }
 840                 }
 841               else                                      /* Syscall return */
 842                 msg("= %ld\n", u.regs.eax);
 843               ptrace(PTRACE_SYSCALL, box_pid, 0, 0);
 844             }
 845           else if (sig != SIGSTOP && sig != SIGXCPU && sig != SIGXFSZ)
 846             {
 847               msg(">> Signal %d\n", sig);
 848               ptrace(PTRACE_SYSCALL, box_pid, 0, sig);
 849             }
 850           else
 851             err("Received signal %d", sig);
 852         }
 853       else
 854         die("wait4: unknown status %x, giving up!", stat);
 855     }
 856 }
 857
 858 static void
 859 box_inside(int argc, char **argv)
 860 {
 861   struct rlimit rl;
 862   char *args[argc+1];
 863
 864   memcpy(args, argv, argc * sizeof(char *));
 865   args[argc] = NULL;
 866   if (set_cwd && chdir(set_cwd))
 867     die("chdir: %m");
 868   if (redir_stdin)
 869     {
 870       close(0);
 871       if (open(redir_stdin, O_RDONLY) != 0)
 872         die("open(\"%s\"): %m", redir_stdin);
 873     }
 874   if (redir_stdout)
 875     {
 876       close(1);
 877       if (open(redir_stdout, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0666) != 1)
 878         die("open(\"%s\"): %m", redir_stdout);
 879     }
 880   if (redir_stderr)
 881     {
 882       close(2);
 883       if (open(redir_stderr, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0666) != 2)
 884         die("open(\"%s\"): %m", redir_stderr);
 885     }
 886   else
 887     dup2(1, 2);
 888   setpgrp();
 889   if (memory_limit)
 890     {
 891       rl.rlim_cur = rl.rlim_max = memory_limit * 1024;
 892       if (setrlimit(RLIMIT_AS, &rl) < 0)
 893         die("setrlimit: %m");
 894     }
 895   rl.rlim_cur = rl.rlim_max = 64;
 896   if (setrlimit(RLIMIT_NOFILE, &rl) < 0)
 897     die("setrlimit: %m");
 898   if (filter_syscalls)
 899     {
 900       if (ptrace(PTRACE_TRACEME) < 0)
 901         die("ptrace(PTRACE_TRACEME): %m");
 902       /* Trick: Make sure that we are stopped until the boxkeeper wakes up. */
 903       signal(SIGCHLD, SIG_IGN);
 904       raise(SIGCHLD);
 905     }
 906   execve(args[0], args, setup_environment());
 907   die("execve(\"%s\"): %m", args[0]);
 908 }
 909
 910 static void
 911 usage(void)
 912 {
 913   fprintf(stderr, "Invalid arguments!\n");
 914   printf("\
 915 Usage: box [<options>] -- <command> <arguments>\n\
 916 \n\
 917 Options:\n\
 918 -a <level>\tSet file access level (0=none, 1=cwd, 2=/etc,/lib,..., 3=whole fs, 9=no checks; needs -f)\n\
 919 -c <dir>\tChange directory to <dir> first\n\
 920 -e\t\tInherit full environment of the parent process\n\
 921 -E <var>\tInherit the environment variable <var> from the parent process\n\
 922 -E <var>=<val>\tSet the environment variable <var> to <val>; unset it if <var> is empty\n\
 923 -f\t\tFilter system calls (-ff=very restricted)\n\
 924 -i <file>\tRedirect stdin from <file>\n\
 925 -m <size>\tLimit address space to <size> KB\n\
 926 -M <file>\tOutput process information to <file> (name:value)\n\
 927 -o <file>\tRedirect stdout to <file>\n\
 928 -p <path>\tPermit access to the specified path (or subtree if it ends with a `/')\n\
 929 -p <path>=<act>\tDefine action for the specified path (<act>=yes/no)\n\
 930 -r <file>\tRedirect stderr to <file>\n\
 931 -s <sys>\tPermit the specified syscall (be careful)\n\
 932 -s <sys>=<act>\tDefine action for the specified syscall (<act>=yes/no/file)\n\
 933 -t <time>\tSet run time limit (seconds, fractions allowed)\n\
 934 -T\t\tAllow syscalls for measuring run time\n\
 935 -v\t\tBe verbose (use multiple times for even more verbosity)\n\
 936 -w <time>\tSet wall clock time limit (seconds, fractions allowed)\n\
 937 ");
 938   exit(1);
 939 }
 940
 941 int
 942 main(int argc, char **argv)
 943 {
 944   int c;
 945   uid_t uid;
 946
 947   while ((c = getopt(argc, argv, "a:c:eE:fi:m:M:o:p:r:s:t:Tvw:")) >= 0)
 948     switch (c)
 949       {
 950       case 'a':
 951         file_access = atol(optarg);
 952         break;
 953       case 'c':
 954         set_cwd = optarg;
 955         break;
 956       case 'e':
 957         pass_environ = 1;
 958         break;
 959       case 'E':
 960         if (!set_env_action(optarg))
 961           usage();
 962         break;
 963       case 'f':
 964         filter_syscalls++;
 965         break;
 966       case 'i':
 967         redir_stdin = optarg;
 968         break;
 969       case 'm':
 970         memory_limit = atol(optarg);
 971         break;
 972       case 'M':
 973         meta_open(optarg);
 974         break;
 975       case 'o':
 976         redir_stdout = optarg;
 977         break;
 978       case 'p':
 979         if (!set_path_action(optarg))
 980           usage();
 981         break;
 982       case 'r':
 983         redir_stderr = optarg;
 984         break;
 985       case 's':
 986         if (!set_syscall_action(optarg))
 987           usage();
 988         break;
 989       case 't':
 990         timeout = 1000*atof(optarg);
 991         break;
 992       case 'T':
 993         syscall_action[__NR_times] = A_YES;
 994         break;
 995       case 'v':
 996         verbose++;
 997         break;
 998       case 'w':
 999         wall_timeout = 1000*atof(optarg);
1000         break;
1001       default:
1002         usage();
1003       }
1004   if (optind >= argc)
1005     usage();
1006
1007   uid = geteuid();
1008   if (setreuid(uid, uid) < 0)
1009     die("setreuid: %m");
1010   box_pid = fork();
1011   if (box_pid < 0)
1012     die("fork: %m");
1013   if (!box_pid)
1014     box_inside(argc-optind, argv+optind);
1015   else
1016     boxkeeper();
1017   die("Internal error: fell over edge of the world");
1018 }